上海光源软X射线谱学显微光束线的进展与应用

介绍了国外与国内同步辐射装置及第三代同步辐射光源进展,回顾了国内软X谱学显微光束线的发展过程,叙述了上海同步辐射光源及软X谱学显微光束线的进展.展望了软X谱学显微光束线的应用,其为开辟新科学、新领域发挥了积极推动作用.     

长轨迹面形测量仪的设计

为非接触到测量同步辐射柱面反射镜的表面形状，倾斜误差和曲率，设计了一个长轨迹面形测量仪，该光学系统以具有大景深锥光束干涉仪的原理为基础，光学系统关键特性是零程差光束分束器，它把激光束分成共线的可变分离的探测光束。用线阵列探测器记录图像的干条纹，并分析条纹定位与扫描位置的函数关系，使能再表面形状，光学头安装在一个滑动的空气轴承座上，能测量３８ｉｎ长非球面光学零件，这是在同步辐射（ＳＲ）应用中常遇到的     

同步辐射光束线用的SX700型单色仪

单色仪是同步辐射光束线中的关键性仪器,光栅和非球面反射镜是单色仪的关键光学元件,这些光学元件的设计、加工和检验提出若干挑战性技术要求.德国柏林同步辐射电子存储环实验室与卡尔·蔡司厂合作,早在八十年代就开始研制同步辐射光束线的单色仪,他们研制的SX700型平面光栅单色仪已在同步辐射光源工作多年.本文将概述SX700型单色仪的研制过程和改进.重点介绍SX700型单色仪结构和系统参数.     

PLC在光束线真空控制系统中的应用

光束线真空联锁保护与控制系统是保障同步辐射加速器与光束线,实验站安全可靠运行的至关重要的设备,采用标准化,高质量的可编程控制器（PLC）为核心的光束化束线真空控制系统可以提高系统的可靠性,稳定性,抗干扰和电磁兼容性,本文介绍了合肥同步珈射光源真空联锁保护与控制系统以及PLC在该控制系统中的应用。     

高热负载同步辐射反射镜的在线表面监测系统

1.引言第三代高亮度同步辐射光源,先进光子光源(AP,能向光束线光学件发送非常巨大的X射线功率(4kW)和功率密度(140W/mm~2)。为了能把这样高功率的X射线未完全地传递出去,必须使X射线反射镜在如此高热载条件下保持其表面允差小于1arcsec(5μrad)。目前已经有一些商业化的测量系统,可以用于离线测量这些反射镜的绝对面形。然而,这些复杂系统很笨重、速度缓慢、并且是昂贵的。只是在最近才有文献根据道了一种改进型在线测量系统。尽管其它几家第三代同步辐射光源制造厂商,诸如法国Grenoble的European SynchrotronRadation,已研制出作为自适应反射镜系统的一部分的在线系统监测装置,而本文描述的系统要比前面几家设计的系统更精巧、更方便和更廉价。     

利用LTP在线测量高热负载反射镜面形畸变的优越性及其应用

1.引言本文对高热负载反射镜面形畸变测量问题给与讨论,有时是为了要了解暴露在高亮度同步辐射光束下光学表面的真实质量而要在线测量的。现在已经认识到高热负载下反射镜的畸变对第三代同步辐射光源是一个相当严重的问题,以及对提高第二代同步辐射光源,改善其发射衰减、较高电流和附加新的装置等也是一个相当严重的问题。为了减低反射镜的畸变业已采取如下措施:采用良热导或低膨胀材料、低温冷却、增强热交换、喷气冷却或者其它方法等。此外,也可采用自适应光学方法,使畸变的表面重新再回到初始表面的形状。用有限元法通过模型计算给出了畸变的理论推算值。然而,任何装置当受到高功率同步辐射束照射时,其最后性能最终将由实验测量来确定。因为实际边界     

对基于拼接干涉术的同步辐射镜测量技术的研究

随着同步辐射光源和自由电子激光器相关技术的发展和光束质量的提升,对用于转递和聚焦光束能量的X光反射镜的指标要求也逐渐提高。为避免引入额外的波前误差,反射镜面形高度误差均方根值的要求已逼近至亚纳米量级。如此苛刻的面形要求对X光反射镜的测量工作带来了极大的困难和挑战。除了在各国同步辐射光源得到广泛使用的长程轮廓仪等基于角度测量的轮廓扫描仪器之外,基于激光干涉仪的拼接干涉技术也发展为测量同步辐射镜的一种有效手段。文中主要介绍了近期笔者等为测量X光反射镜而开发的拼接干涉平台。利用这一测量平台,研究了在不同的拼接参数下的多种拼接模式。着重讲述了其中纯软件拼接模式的基本原理和实际测量。用实测结果与不同测量仪器和不同研究机构的结果进行比对,验证了拼接干涉测量用于检测同步辐射镜的有效性,并展示了此拼接平台的测量表现。根据所得的测量数据看来,使用纯软件拼接模式来测量X光平面反射镜时,测量重复性的均方差值可以达到0.1 nm左右;而测量X光双曲柱面镜时(曲率半径的变化范围为50~130 m),测量重复性的均方差值为0.2~0.3 nm。此结果基本满足平面和接近平面(曲率半径大于50 m)的同步辐射镜常规检测和为确定性加工提供面形反馈的需要。     

同步辐射软X射线束线单色器

在同步辐射装置上，需要建立大量光束线，满足不同实验的要求，束线单色器就是光束线的核心。随着光栅理论和束线光学研究的不断深入，束线单色器得到不断发展，本文只就广泛应用于同步辐射装置中的几种软X波段掠入射束线单色器进行介绍，并结合当前工作，介绍两种正在研制的掠入射软X射线束线单色器。     

ELETTRA上运行的第一条光束线

虽然理论上很多单色仪在软X射线波段的分辨本领E/ΔE可以达到10~4量级,但实际上只有几种单色仪能达到这么高的分辨率水平,它们是球面光栅单色仪、SX—700型单色仪及这两种单色仪的改进型。意大利的Trieste同步辐射光源上的精密电子光化学分析项目将用这类高分辨率的谱仪进行光电子谱实验。在这条光束线上采用了改进型SX—700单色仪原理,其结构由Jark提出,它能与波荡器很好地匹配,并在100eV～2000eV范围内做最佳调节。这条束线的所有光学元件的安装于1993年底完成,并在次年一月     

合肥国家同步辐射光源软X光空间相干性的数值计算

提出了计算同步辐射软Ｘ光空间相干性的方法。根据合肥国家同步辐射光源软Ｘ光实验站的具体数据，通过数值计算得到了不同针孔半径、不同工作波长时的相干范围，并得到了估计相干范围直径的近似公式。所得结果为软Ｘ光实验和单色仪的改造提供了具体的数值依据。     

3B1束线上LIGA掩模的设计研究

BSRF中的 3B1光束线与LIGA实验站过去使用的 3W 1光束线相比 ,其同步辐射X光光谱较软、光强较弱 ,但可实现专用光和兼用光两用。现在LIGA实验站移到 3B1光束线 ,为此必须进行新的LIGA掩模设计、制作。结合此研究目的 ,本文通过使用XOP和Origin两个软件进行设计、计算 ,分别得到了专用和兼用时 3B1光束线在传输过程中的各级能谱图和传输、吸收数据 ,并针对这两种不同的用光情况分别设计、研究了两种不同组合的掩模 :Au PI组合和Au Si组合。     

PVC/PP,PVC/PP/SPS共混体系相结构的X射线能谱微区分析

本文用扫描电子显微微镜（SEM），能谱仪（EDS）和IPP图像处理系统联用对PVC／PP共混体系和磺化聚苯乙烯（SPS）增容PVC／PP共混体系相结构进行了X射线能谱微区分析。结果表明：X射线能谱微区分析方法可用于共混物相结构的研究，所得到的特征元素面分布图像清晰，相归属准确。通过对图像处理得到的相面积百分数能够半定量地说明相间相容性，研究还表明SPS能明显改善PVC和PP的相容性，SPS对PVC和PP共混物的增容效果随SPS磺化度增加而变差，随SPS用量增加而提高。     

光场感生电离X射线激光

从理论和实验两个方面对近年来被认为很有希望实现台上X射线激光的新的泵浦机制-基于光场感生电离的复合机制和电子碰撞机制所取得的进展作了较为详尽的总结,对进一步开展X射线激光,特别是基于光场感生电离的X射线激光的研究具有一定的参考价值.     

较低倍X射线像的灰级修正

应用同型计算机直接采集电子探针Ｘ射线像,并用伪彩色显示技术进行观察。发现电子束扫描方式下的低倍Ｘ射线像存在严重失真,并且倍数越低越严重;相同倍数时,谱仪的低波段比高滤段严重;不同谱仪上迭起方向不同。极低倍Ｘ射线像已无法使用,较低倍Ｘ射线像可以进行灰级修理。修理方法是,在完全的相同的实验条件下,分别采集标样和试样中某元素的Ｘ射线像,根据标样Ｘ射线像找出各像素点的修理因子;用该修正因子对试样元素的Ｘ射     

三沟道BCCD在X光区光电特性的数值模拟

本文对三沟道体电荷耦合器件（BCCD）在X光区的光电特性进行了数值模拟,结果表明：磁对X光的吸收曲线了硅制的三沟道BCCD不能在XI我区实现多光谱成像,通过理论分析,指出了能保证BCCD在X光区工作的衬底材料所应满足的吸收曲线,利用这种新材料制成的三沟道BCCD,其光敏特性可以分别在1．8keV,1.2keV,0.6keV处出现最大值。     

HgCdTe表面氧化特性

利用Ｘ射线光电子谱对ＨｇＣｄＴｅ表面氧特性进行了研究，对不同工艺过程中的ＨｇＣｄＴｅ表面进行了测量、分析。结果表明ＨｇＣｄＴｅ表面的自生氧化与表现处理工艺密切相关，说明ＨｇＣｄＴｅ表面钝化前的表面预处理直接影响钝纶层／ＨｇＣｄＴｅ的界面特性。     

Analysis of Failure in Miniature X‐ray Tubes with Gated Carbon Nanotube Field Emitters

We correlate the failure in miniature X‐ray tubes with the field emission gate leakage current of gated carbon nanotube emitters. The miniature X‐ray tube, even with a small gate leakage current, exhibits an induced voltage on the gate electrode by the anode bias voltage, resulting in a very unstable operation and finally a failure. The induced gate voltage is apparently caused by charging at the insulating spacer of the miniature X‐ray tube through the gate leakage current of the field emission. The gate leakage current could be a criterion for the successful fabrication of miniature X‐ray tubes.     

小径管道射线探伤技术中源侧缺陷的放大

目的研究射线探伤中投影成象对缺陷的放大作用;方法根据管道的射线成象原理,分析投影成象对管道中缺陷的放大;结果由于射线源侧缺陷与胶片侧(转换屏)缺陷距胶片(转换屏)的距离不同,造成射线源侧缺陷在底片上所成的象比实际缺陷尺寸有一定的放大;结论在小直径(〈76mm)管道射线底片评级时,应考虑缺陷在管道中所处的大致位置及对应的放大系数.     

毛细管放电X射线激光研究进展

近年来,毛细管放电X射线激光研究工作十分活跃,为短波长激光的研究带来一种全新的概念。较为详尽地总结了这一领域所取得的主要进展,并说明今后发展要注意的问题。对电子碰撞机制毛细管放电X射线激光研究具有一定参考价值。     

计算机X光影像仪图像采集卡的设备驱动程序

简述了计算机X光影像仪(CR)的特点,介绍了CR系统中X光图像的数字化方法,给出数字化后的X光图像数据采集的硬件电路.简要说明了Windows NT及其核心模式驱动程序的结构,阐释了在Windows NT下I/O请求的工作原理.利用NT DDK开发出计算机X光影像仪图像采集卡的核心模式设备驱动程序,通过软、硬件相结合的方法实现了对X光图像数据的实时采集和存储,经长时间的实验证明该方法可行、可靠,完全满足技术指标要求.